Determinação dos fluxos de nutrientes do sedimento para a água (sem influência da luz), efeito da bioturbação e análise granulométrica

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1 Determinação dos fluxos de nutrientes do sedimento para a água (sem influência da luz), efeito da bioturbação e análise granulométrica Universidade do Algarve Faculdade de Ciências do Mar e do Ambiente Processos Biogeoquímicos e Alterações Globais 2º Semestre (2006/2007) Jõao Quintela nº299, Aliu Djamanca nº21651, João Madeiros nº24292, Ângela Vicente nº 24975, Ana Flor Vidal nº 24972, Débora Marujo nº 24981, Diana Pereira nº 24982, Mónica Inácio nº 25000, Vera Jordão nº Extracto do Capítulo Material e Métodos No campo No dia 18 de Maio de 2007, às 10 horas (maré vazia), foi feita a recolha de água e de sedimento. A água foi recolhida na Ria junto à ponte, com recipientes de plástico. O sedimento foi recolhido no Ludo, com cores em plástico, da seguinte forma: em cada core (6 no total) foi feita uma marca de 15cm, marca esta que determinou até onde se enterravam os cores no sedimento; antes de retirar o core, colocou-se uma luva de latex e a tampa, de modo a fazer vácuo; retirou-se o core e tapou-se, tendo o cuidado de o manter o mais vertical possível; isolou-se a tampa do fundo com fita isoladora. No laboratório Os seis cores foram colocados na posição vertical na zona central de uma tina de pvc (volume de aproximadamente 60 litros), e aí foram mantidos ao longo da experiência com o auxílio de duas guias (cordas) de modo a que não tombassem e se mantivessem no lugar. Esta tina foi cheia com água recolhida na saída de campo. Pretende-se que a água que circunda os cores funcione como homogenizadora e tamponizadora da temperatura, de modo a evitar que por algum motivo os cores pudessem ser sujeitos a variações de temperatura diferentes uns dos outros, e também a

2 minimizar o efeito da variação da temperatura existente no laboratório. Esta tina foi coberta com um plástico negro de modo a que toda a experiência se passasse na escuridão. Cada um dos cores foi identificado com uma letra e um nº, indicando-se de seguida a respectiva legenda: C1 controlo 1 (sem bivalves) C2 controlo2 (sem bivalves) A1 com 1 bivalve A2 com 1 bivalve B1 com 2 bivalves B2 com 2 bivalves Em cada um dos cores colocou-se 1 litro da água recolhida da Ria, ficando todos os cores com o mesmo volume de água. Este volume de água foi introduzido de modo muito suave através do auxílio de uma mangueira com um diâmetro reduzido (0,4cm), de modo a evitar que houvesse ressuspensão de sedimento para a coluna de água. Cada um dos cores foi equipado com uma pedra difusora de ar (madeira), tendo-se ajustado o fluxo de ar em cada um dos cores, através das torneiras montadas nas bombas de ar, para que houvesse uma boa circulação e oxigenação da água, mas sem haver sedimento em suspensão. Deixou-se 48 horas em repouso, para que fosse atingido o equilíbrio dos fluxos sedimento água. Após este período de estabilização (48 horas), a água de cada um dos cores foi substituída na integralidade por água nova proveniente da saída de campo. Tal como anteriormente esta operação de retirada e introdução de água foi efectuada com extremo cuidado de modo a que não houvesse perturbação do sedimento. Após se ter feito esta substituição de água deu-se início a recolha de amostras para determinação da concentração de cada um dos nutrientes em análise. A recolha de amostras foi sempre efectuada em cada um dos cores de acordo com uma malha horária previamente estabelecida. As amostras foram retiradas da camada superficial da água (primeiros 3 cm), tendo sido recolhidas com o auxílio de uma seringa. Retirou-se sempre um volume de 30ml, que era posteriormente subdividido por dois viales, ficando um com 10ml e o outro com 20ml. O viale com 10ml de amostra destina-se à analise do fosfato e do silicato, e o viale com 20ml de amostra à analise do nitrato. Toda a água antes de ser colocada nos viales foi previamente filtrada através de um suporte para filtros enroscado na ponta da seringa, equipado com um filtro de acetato de celulose de porosidade 0,2 µm e diâmetro de

3 25mm. Esta filtragem destina-se a retirar microorganismos que eventualmente possam existir em suspensão e que possam consumir os nutrientes em análise e também para retirar partículas em suspensão que possam aumentar os valores de absorvância obtidos quando da leitura das amostras no espectrofotómetro. A recolha de amostras de cada um dos cores fez-se de duas em duas horas, durante as primeiras 10 horas e depois foi efectuada mais uma amostragem nas 24 horas. O volume de água retirado nas amostragens foi sempre reposto com água nova proveniente da saída de campo, de modo a que se mantivesse um desiquílibrio entre a água e o sedimento que promovesse a ocorrência dos fluxos em estudo. Foi efectuado um registo da temperatura ao longo da experiência de modo a determinar qual a sua variação. Os viales com as amostras foram guardados no escuro a uma temperatura de 4ºC (frigorífico). Determinação da concentração de nutrientes A análise das amostras foi efectuada ao quinto dia após se ter iniciado a sua recolha. Descreve-se de seguida de forma resumida a metodologia utilizada para a determinação da concentração de cada um dos nutrientes em estudo. Fosfatos Soluções padrão Em eppendorfs, prepararam-se 5 soluções padrão de potássio dihidrogénio fosfato (KH 2 PO 4 ), diluído em água destilada, de modo a se obterem as seguintes concentrações: 0, 2, 5 e 10 µm. Determinação de fosfatos De cada frasco de plástico, retirou-se 1 ml de amostra, o qual foi colocado num eppendorf. Adicionou-se 30 µl de reagente misto, agitou-se e adicionou-se 30 µl de solução de ácido ascórbico, agitou-se novamente e por fim, leu-se a respectiva absorvância, a 880nm de c.d.o..

4 Silicatos Soluções padrão Em eppendorfs, prepararam-se 5 soluções padrão de hexafluorsilicato de sódio (Na 2 SiF 6 ), diluído em água destilada, de modo a se obterem as seguintes concentrações: 0, 2, 5 e 10 µm. Determinação de silicatos De cada frasco de plástico, retirou-se 1 ml de amostra, o qual foi colocado num eppendorf. Adicionou-se 30 µl de reagente misto, agitou-se e eperou-se 15 minutos. Adicionou-se de seguida 20 µl de solução de ácido oxálico, agitou-se novamente e logo de seguida, juntou-se de solução de ácido ascórbico e agitou-se mais uma vez. Por fim, leu-se a respectiva absorvância, a 810nm de c.d.o.. Nitratos Estas amostras foram tratadas pelo ITTUCA. triplicado. NOTA: Tanto as soluções padrão como as amostras foram realizadas em Granulometria A análise granulométrica foi efectuada apenas num dos cores em virtude de se ter considerado o local onde se efectuou a recolha dos cores homogéneo em termos de composição do sedimento. No core seleccionado, cortaram-se duas fatias de sedimento com cerca de 0,5cm de espessura, uma aos 5cm e outra aos 10cm. Colocou-se cada uma destas amostras de sedimento num copo de vidro, e cobriu-se com uma solução de peróxido de hidrogénio a 130 volumes. Este foi sendo adicionado até deixar de haver

5 reacção (efervescência), de modo a garantir que toda a matéria orgânica tinha sido removida. Depois do tratamento com peróxido de hidrogénio as duas amostras de sedimento foram lavadas com água destilada. Cada uma das amostras foi mergulhada em cerca de 0,5 l de água tendo-se acrescentado a cada uma delas um descalcificador comercial designado de Calgon, na razão de 1g/L. Este produto (Calgon) vai promover o afastamento das partículas de sedimento entre si, de modo a que quando o aparelho utilizado para analizar a composição em termos granulométricos das amostras de sedimentos, não efectue uma leitura errada em virtude de as partículas poderem ir coladas umas ás outras. Água intersticial e Matéria orgânica Para a análise da matéria orgânica e da água intersticial também se considerou que os cores não diferiam significativamente uns dos outros, tendo-se efectuado o procedimento da determinação da % em peso da água intersticial e da % de matéria orgânica apenas num dos cores. No core seleccionado retirou-se amostras de sedimento a intervalos de 0,5cm nos primeiros 5cm. Para cada uma destas amostras foi registado o peso húmido, o peso seco e o peso das cinzas. O peso seco foi obtido após secagem em estufa a uma temperatura de 45ºC durante 27 horas, e após arrefecimento das amostras num excicador, para evitar absorção de humidade e oscilações nas pesagens. O peso das cinzas foi obtido após queima das amostras na mufla a uma temperatura de 450ºC durante 2 horas e posterior arrefecimento para a temperatura ambiente dentro do excicador.